按照驅(qū)動增壓器所用能量來源的不同,基本的增壓方法可分為三類:機械增壓系統(tǒng)、廢氣渦輪增壓系統(tǒng)和復合增壓系統(tǒng)三類。除了利用上述三種方法來提高氣缸的空氣壓力外,還有利用進排氣管內(nèi)的氣體動力效應(yīng)來提高氣缸充氣效率的慣性增壓系統(tǒng)以及利用進排氣的壓力交換來提高氣缸空氣壓力的氣波增壓器。
(1)機械增壓系統(tǒng)增壓器(壓氣機)由柴油機直接驅(qū)動的增壓方式稱為機械增壓系統(tǒng)。它由柴油機的曲軸通過齒輪、皮帶或鏈條等傳動裝置帶動增壓器旋轉(zhuǎn)。增壓器通常采用離心式壓氣機或羅茨壓氣機??諝饨?jīng)壓縮提高其壓力后,再送入氣缸。

由于機械增壓系統(tǒng)壓氣機所消耗的功率是由曲軸提供的,當增壓壓力較高時,所耗的驅(qū)動功率也會很大,使整機的機械效率下降。因此,機械增壓系統(tǒng)通常只適用于增壓壓力不超過160~170kPa的低增壓小功率柴油機。
(2)廢氣渦輪增壓系統(tǒng)廢氣渦輪增壓是利用柴油機排出的廢氣能量來驅(qū)動增壓器,將空氣壓縮后再送入氣征的一.種增壓方法。柴油機采用廢氣渦輪增壓后,可提高輸出功率30%~100%以上,同時還可減少單位功率的質(zhì)量,縮小外形尺寸,節(jié)省原材料,降低燃油消耗率,增大柴油機扭矩,提高載荷能力以及減少排氣對大氣的污染等優(yōu)點,因而得到廣泛應(yīng)用。尤其在高原地區(qū)因氣壓低、空氣稀薄,導致輸出功率下降。一般當海拔高度每升高1000m,功率將下降8%~10%。若裝設(shè)渦輪增壓器后,可以恢復原輸出功率,其經(jīng)濟效果尤為顯著。
柴油機廢氣渦輪增壓系統(tǒng)如圖4-19 所示。將柴油機排氣管接到增壓器的蝸殼上,柴油機排出的具有500~650℃高溫和-定壓力的廢氣經(jīng)蝸殼進人噴嘴環(huán),噴嘴環(huán)的通道面積由大逐漸變小,因而可以做到:雖然廢氣的壓力和溫度在下降,但其流速在不斷提高,高速的廢氣流,按一定的方向沖擊渦輪,使渦輪高速旋轉(zhuǎn)。廢氣的壓力、溫度和速度越高,渦輪的轉(zhuǎn)速就越快。通過渦輪的廢氣最后排入大氣。